TW200803968A - Membrane-based article and associated method - Google Patents

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200803968 (1) 九、發明說明 【交互關聯之相關申請案】 本申請案係2005年12月13日申請之申請序號 - 11/301，707與 2005年 12月 13日申請之申請序號 ,, 1 1 /3 02,5 5 1的部份連續案。本申請案主張基於前述之優先 權及利益，前述申請案之揭露內容藉引用方式納入本文。 φ 【發明所屬之技術領域】 本發明包括關於一種膜基物件之實施例。本發明包括 關於一種製造膜基物件之方法的實施例。 【先前技術】 具高孔隙度、可濕性及化學抗性的膜可使用於液體尺 寸排除過濾應用、供醫療裝置之塗覆，或於電化學電池中 之離子交換膜。聚四氟乙烯（PTFE)因其化學惰性及抗 φ 性而可爲所欲者，且擴張性PTFE ( ePTFE )因其化學抗 ^ 性及孔隙度而爲所欲者。然而，因PTFE之疏水性，表面 ^ 濕潤可能成爲問題且可能需要處理而使其成爲親水性。藉 由物理性吸附、體聚合物之化學性改質或表面接枝，膜之 表面及於表面中的細孔可成爲親水性。物理性吸附可能導 致過短時間期間中之不預期的親水性反轉’而化學性改質 可能於製造過程產生問題。 市售之親水性e P T F E膜係可使用於液態水過濾。此 等膜可由膜製造商進行預濕潤’且於仍爲濕潤時送達終端 -5- 200803968 (2) 用戶。此種膜可能會去濕潤或乾燥。膜之乾燥使其失效、 難以再濕潤’且可能非所欲之運送考量（諸如濕式運送） 成爲必須。其他非所欲的面向包括諸如特殊處理和可密封 . 容器之需求，以及增加運送重量和類似的經濟考量。 因此有必要提供一種特性與現今市售膜之特性不同的 膜。亦需要一種以不同於現今方法之方法而製造的膜。 φ 【發明內容】 於一實施例中，——種物件包括膜及表面活性劑，而膜 具有自第一表面延伸穿過膜而至第二表面的細孔。表面活 性劑與膜的至少一表面接觸。於溶液中時，表面活性劑作 爲高效展著劑。物件與流體接觸後之回應爲能夠濕潤膜。 於一實施例中，一種方法包括步驟：令多孔性膜的表 面與表面活性劑接觸。於溶液中時，表面活性劑作爲高效 展著劑。此方法包括令膜與流體接觸以濕潤膜表面。 φ 於一實施例中，一種物件包括用於過濾流體之化學惰 ’ 性、疏水性機構，以及用於親水性化流體過濾機構之表面 ^ 的機構。 【實施方式】 本發明包括關於一種包含表面活性劑之膜基物件之實 施例。本發明包括一種包含物件之裝置的實施例。本發明 包括關於一種使用物件及/或裝置之方法的實施例。 於下述說明書及申請專利範圍中，將以具有下示意涵 -6 - (3) (3)200803968 之一些名詞作爲參考。除非於文中另行清楚指出，則單數 型之“一”及“該”包括複數個討論目標。於說明書全文及申 請專利範圍中使用的相近語言，係可應用以修飾任何不會 改變與其相關的基本功能之可允許變異的數量表示。因此 ，經由諸如“約”之名詞修飾的數値並不受限於敘明之準確 數値。於某些情況中，相近的語言可能對應於數値量測之 儀器的準確度。同樣地，“無”可與名詞結合使用，且可於 包括非實數或痕量時仍被認爲此經修飾之名詞不存在。膜 係指一種天然或合成的材料，其對溶液中的一或多種溶質 及/或溶劑爲可通透者。 於此使用之名詞“可”和“可能”表示於一組情況中一事 件的可能性；一特殊性質、特徵或功能的取得性；及/或 藉由表示一或多種與適當動詞相關之效能、能力、可能性 而適格另外的動詞。因此，“可”和“可能，，之使用指示一經 修飾的名詞對於指出之能力、功能或用途係顯然爲恰當的 、可行的或合適的，卻又考量於某些情況下此經修飾之名 詞有時可能爲不恰當的、不可行的或是不合適的。舉例而 言’於某些情況下一事件或載量可被預期，於其他情況下 此事件或載量不會發生，則由名詞“可，，和“可能，，進行區分 〇 根據本發明之一實施例之物件包括多孔性膜以及與多 孔性膜接觸的表面活性劑。多孔性膜包括複數個細孔。細 孔的尺寸、密度及分布可取決於最終使用而體現。表面活 性劑於溶液中時可作爲高效展著劑。高效展著劑可提供之 (4) (4)200803968 表面張力値低於其他常用之表面活性劑，且具有“高效展 著”之特性。高效展著係指於疏水性表面上，溶液液滴之 展開直徑大於蒸餾水液滴之直徑；且高效展著劑溶液的展 開直徑大於水溶液與非高效展著表面活性劑於疏水性表面 上的展開直徑。除了展開直徑之差異，高效展著劑溶液之 液滴於表面上的接觸角度遠大於非高效展著劑溶液之液滴 於表面上的接觸角度。舉例而言，高效展著劑表面活性劑 展開直徑値與接觸角度値將於以下揭露。除非於內容或文 字中另行指出，則於本文中“表面活性劑”即指高效展著劑 。合適的高效展著劑表面活性劑包括一或多種三矽氧院院 氧化物基的表面活性劑、雙（G e m i n i )砂基的表面活性劑 或水解性穩定的表面活性劑。 合適的表面活性劑包括有機矽氧烷、有機矽烷或有機 砂氧院與有機砍院的組合物。於一實施例中，表面活性劑 包括具有通式MbnDpM2之有機矽氧烷。此通式可特別以 式（I )表示： (I ) (R1R2R3SiO1/2)(R4R5SiO2/2)n(R6R10SiO2/2)p(R7R8R9Si〇1/2) 其中“η”係0至50之整數；“p”係1至50之整數；Ri至 R9係獨立地於每次出現時爲氫原子、脂族基、芳族基或 環脂族基；以及R1 G係式（11 )之聚氧伸烷基： (II) R13(C2C3R110)w(C3H6〇)x(C4H8〇)yR12 其中“W”、“y”和“z”係獨立地〇至2〇之整數，唯其先決條 件係“w”大於或等於2且“w + x + y”係於約2至約20之範圍 中；R1 1係氫原子或脂族基，R12係氫原子、脂族基或羧 (5) (5)200803968 酸鹽；以及R13係具有結構（III )之二價脂族基： (III) -CH2-CH(R14)(R15)z〇- 其中R14係氫原子或脂族基，R15係二價脂族基，以及“Z” 係0或1。 當提供整數時，平均可能造成其中指示分數値的實驗 情況。整數的使用包括於其中平均爲分數之混合物分布。 脂族基、芳族基以及環脂族基可如下列所定義： 脂族基係具有至少一個碳原子的有機基團，其價數至 少爲一，且原子陣列可爲直線或分支。脂族基可包括諸如 氮、硫、矽、硒及氧之雜原子，或可完全由碳或氫組成。 脂族基可包括大範圍之官能性基團，諸如烷基團、烯基團 、炔基團、鹵烷基團、共軛二烯基團、醇基團、醚基團、 醛基團、酮基團、羧酸基團、醯基團（舉例而言，諸如酯 或醯胺之羧酸衍生物）、胺基團、硝基團及類似者。舉例 而言，4-甲基戊-1-基係包含甲基的C6脂族基，甲基爲一 種官能基，其係烷基。同樣地，4-硝基丁 -1-基係包含硝 基的C4脂族基，而硝基爲一種官能基。脂族基可爲包括 一或多個相同或不同鹵素原子的鹵烷基。舉例而言，鹵素 原子包括氟、氯、溴和碘。具有一或多個鹵素原子的脂族 基包括烷基鹵化物：三氟甲基、溴二氟甲基、氯二氟甲基 、六氟異亞丙基、氯甲基、二氟亞乙烯基、三氯甲基、溴 二氯甲基、溴乙基、2-溴三亞甲基（如-CH2CHBrCH2-) 和類似者。脂族基的進一步示範例包括丙烯基、胺羰基 (-conh2-)、羰基、二氰基異亞丙基（-CH2C(CN)2CH2-) 200803968 (6) 、甲基（-CH3 ) '亞甲基（-ch2 )、乙基、乙烯、甲醯基 (-CHO )、己基、六亞甲基、羥甲基（·〇：Η2ΟΗ )、锍甲基 (-ch2sh)、甲硫基（-sch3)、甲基硫代甲基（-ch2sch3) > 、甲氧基、甲氧羰基（ch3oco-)、硝甲基（-ch2no2 ) 、硫代羰基、三甲矽基（（CH3)3Si-)、第三丁基二甲矽基 、三甲氧基矽丙基（（CH3〇)3SiCH2CH2CH2-)、乙烯基、 亞乙烯基和類似者。由進一步示範例得知，“Q-Cm脂族 φ 基”含有至少1個但不多於30個碳原子。甲基（CH3-)係 C!脂族基的示範例。癸基（ch3(ch2)9-)係C1G脂族基的 示範例。 芳族基係具有至少一價且具有至少一個芳族基團的原 子陣列。此可包括諸如氮、硫、矽、硒及氧之雜原子，或 可完全由碳或氫組成。合適的芳族基可包括苯基、吡啶基 、呋喃基、噻吩基、萘基、伸苯基和聯苯基。芳族基團可 包括具有4n + 2個“非定域”電子的環狀結構，其中“η”係等 φ 於或大於1的整數，如苯基（η=1 )、噻吩基（η=1 )、呋 ‘ 喃基（n=l )、萘基（n = 2 )、奧基（n = 2 )、蒽基（n = 3 ^ )和類似者所闡述。芳族基亦可包含非芳族組份。舉例而 言，苄基團可爲芳族基，其包括苯環（芳族基團）及亞甲 基團（非芳族組份）。同樣地，四氫萘基係包含芳族基團 (c6H3)稠合至非芳族組份-(ch2)4-的芳族基。芳族基可 包括一或更多個官能性基團，諸如烷基團、烯基團、炔基 團、鹵烷基團、鹵芳族基團、共軛二烯基團、醇基團、醚 基團、醛基團、酮基團、羧酸基團、醯基團（舉例而言， -10- 200803968 (7) 諸如酯或醯胺之羧酸衍生物）、胺基團、硝基團及類似者 。舉例而言，4-甲基苯基係包含甲基團的C7芳族基，甲 基團爲一種官能基團，其係烷基團。同樣地，2-硝基苯基 團係包含硝基團的C6芳族基團，而硝基團爲一種官能基 團。芳族基包括經鹵化的芳族基，諸如三氟甲基苯基、六 氟異亞丙基雙（4-苯-卜基氧基）（-OPhC(CF3)2PhO-)、 氯甲基苯基、3-氟乙烯基-2-噻吩基、3-三氯甲基苯-1-基 φ ( 3-CChPh- ) 、4- ( 3-溴丙-1-基）苯-1-基（BrCH2CH2CH2Ph- )和類似者。芳族基的進一步示範例包括4-烯丙氧基苯-1-氧基、4-胺基苯-1-基（Η2ΝΡΗ· ) 、3-胺羰基苯-1-基（ NH2COPh- ) 、4-苄醯基苯-1-基、二氰基異亞丙基雙（4- 苯-基氧基）（-OPhC(CN)2PhO- ) 、3-甲基苯-1-基、亞 甲基雙（苯-4_基氧基）（-〇PhCH2PhO - ) 、2-乙基苯-1- 基、苯基乙烯基、3-甲醯基-2-噻吩基、2_己基-5-呋喃基 、六亞甲基_1，6雙（苯-4-基氧基）（-OPh(CH2)6PhO-) • 、4·羥基甲基苯-卜基（A-HOCHbPh- ) 、4-锍基甲基苯-1- 基（4-HSCH2Ph-) 、4 -甲硫基苯-1-基（4-CH3SPh-) 、3- • 甲氧基苯-i-基、2-甲氧羰基苯-1-基氧基（如甲基柳基） 、2-硝基甲基苯-卜基（-PhCH2N02 ) 、3-甲矽基苯-1-基、 4-第三丁基二甲矽基苯-1-基、4·乙烯基苯-1-基、亞乙烯 基雙（苯基）和類似者。名詞“CrC3。芳族基”包括含有至 少3個但不超過30個碳原子的芳族基。芳族基1-咪η坐基 (C3H2N2·)表示C3芳族基。节基（C7H7-)表示C7芳族 基。 -11 - 200803968 (8) 環脂族係具有至少一價之基團且具有環狀但非芳族之 原子陣列。環脂族基可包括一或多個非環狀組份。舉例而 言，環己基甲基（C^HnCHy)爲環脂族基，其具有環己基 t (原子陣列爲環狀，但非芳族）和亞甲基基團（非環狀組 份）。環脂族基可包括諸如氮、硫、硒、矽和氮的雜原子 ，或可完全由碳和氫組成。環脂族可包括一或更多個官能 性基團，諸如烷基團、烯基團、炔基團、鹵烷基團、共軛 φ 二烯基團、醇基團、醚基團、醛基團、酮基團、羧酸基團 、醯基團（舉例而言，諸如酯或醯胺之羧酸衍生物）、胺 基團、硝基團和類似者。舉例而言，4_甲基環戊-1-基係 包含甲基的C6環脂族基，甲基爲一種官能性基團，其係 烷基團。同樣地，2-硝基環丁 -1-基係包含硝基的C4環脂 族基，而硝基爲一種官能性基團。環脂族基可包括一或多 個相同或不同鹵素原子。舉例而言，鹵素原子包括氟、氯 '溴和碘。具有一或多個鹵素原子的環脂族基包括2-三氟 • 甲基環己-1-基、4-溴二氟甲基環辛-1-基、2-氯二氟甲基環己-1-基、六氟異亞丙基2,2-雙（環己-4-基）（-C6H1GC(CF3)2C6H10-) - 、2·氯甲基環己-1-基；3-二氟亞甲基環己-1-基；4-三氯 甲基環己-1-基氧基、4-溴二氯甲基環己-1-基硫、2-溴乙基環 戊-1-基、2-溴丙基環己-1·基氧基（如CH3CHBi*CH2C6H10-) 和類似者。環脂族的進一步示範例包括4-烯丙氧基環己-1-基、4-胺基環己-1-基（H2NC6H1G-) 、4-胺羰基環戊-1- 基（NH2COC5H8-) 、4-乙醯氧基環己-1-基、2,2-二氰基異亞 丙基雙（環己-4-基氧基）（-OC^HioCiCNhQHioO-)、3-甲基 -12- 200803968 Ο) 環己-1-基、亞甲基雙（環己-4-基氧基）（-0C6H1GCH2C6H1G0-) 、1·乙基環丁 -1-基、環丙基乙烯基、3-甲醯基-2-四氫呋 喃基、2-己基-5-四氫呋喃基；六亞甲基-1，6-雙（環己-4-基氧基）（-〇C6Hi〇(CH2)6C6Hi〇0-) ; 4-經基甲基環己-1-基 (4-HOCH2C6H10-)、4-毓基甲基環己-1-基（4-HSCH2C6H10-)、4-甲基硫代環己_卜基（ICHsSC^Hio-) 、4·甲氧基環 己-卜基、2-甲氧羰基環己-1-基氧基（Q0-• ) 、4硝基甲基環己-l-基（N02CH2C6Hlo-) 、3-甲砂基 環己-1-基、2-第三丁基二甲矽基環戊-1-基、4-三甲氧矽 基乙基環己-1-基（如（CH30)3SiCH2CH2C6H1()- ) 、4-乙烯 基環己烯· 1 _基、亞乙烯基雙（環己基）和類似者。名詞 “C3-C3Q環脂族基”包含含有至少3個但不超過1〇個碳原 子的環脂族基。環脂族基2-四氫呋喃（C4H70 -)表示c4 環脂族基。環己基甲基（C6HMCH2-)表示C7環脂族基。 於一實施例中，表面活性劑包括三矽氧烷烷氧化物基 φ 的表面活性劑（TS A ) 。TS A基的表面活性劑中的氧化烯 基團包括一或多個氧化乙烯、氧化丙烯或氧化丁烯。若存 - 在超過一種的氧化烯，則共聚物中不同的氧化烯單元可以 交替單元存在，如崁段，或可隨機分布。於一實施例中， 表面活性劑包括三矽氧烷乙氧化物基的表面活性劑（τ S E )°

TSA基的表面活性劑可爲市售者或可經由化學合成。 市售之TSA基表面活性劑可爲商標名SIL WET之例如 SIL WET L-77 > S IL WE T L - 4 0 8、S IL W E T L - 8 0 6，或 S F -13- 200803968 (10) 之諸如 SF1188 A、SF1288，其係得自 GE Advanced Materials，Silicones ( Wilton, CT )。藉令含有矽氫化物 之有機砂氧院與不飽和聚氧化嫌衍生物的砍氫化反應，而 可化學性合成TSA基的表面活性劑。 含有矽氫化物的有機矽氧烷可具有式（IV ): (IV) (RUSSiOwXWsiOwWF^HSiOwMr^WSiOm) 其中，整數“η”和“p”，R1至R9基係同於前述所定義者； φ 且Η係氫原子。不飽和聚氧化烯衍生物可具有式（V )： (V) CH2=CH(R14)(R15)z0(C2H3Ru0)w(C3H60)x(C4H80)yR12 其中，整數 “w”、“X”、“y”和 “Z”，以及 R1 1、R12、R13 和 R14基係同於前述所定義者。合適之式（V )的不飽和聚 氧化烯衍生物之示範例包括經烯丙基官能化的聚氧化乙烯 和經甲烯丙基官能化的聚氧化乙烯。 矽氫化作用藉使用矽氫化觸媒而可被催化。合適的矽 氫化作用觸媒包括鍺、鉑、鈀、鎳、銶、釕、餓、銅、鈷 Φ 或鐵之一或多者。合適的鈾觸媒可被使用於矽氫化作用反 ^ 應。合適的鉑化合物可具有式（PtCh烯烴）或H ( PtCl3 - 烯烴）。另一合適的鉑觸媒包括環丙烷錯合物，或由氯鋁 酸與每公克最多2莫耳的鉑以及一或多種醇、醚或醛所形 成的錯合物。 含有SiH的有機矽氧烷的矽氫化作用產物和不飽和聚 氧化烯衍生物可含有過量不飽和聚氧化烯衍生物，或爲異 構化作用產物或其衍生物。直鏈有機矽氧烷及其混合物可 含有最多1 〇重量^。之環狀有機矽氧烷或環狀有機矽烷。 -14- 200803968 (11) 含有SiH的有機矽氧烷之矽氫化作用產物與不飽和聚氧化 烯衍生物亦可含有未經反應的環狀有機矽氧烷。 於一實施例中，表面活性劑包括連結至間隙物的第一 疏水性部分體，間隙物係連結至第二疏水性部分體以形成 雙表面活性劑。第一疏水性部分體和第二疏水性部分體各 自包括矽。雙表面活性劑爲具有二或更多個疏水性基團的 表面活性劑，且至少一個親水性基團附接至分子中的疏水 φ 性部分。 於一實施例中，間隙物包括親水性部分體。合適的親 水性部分體包括陽離子基團、陰離子基團、極性非離子性 基團或兩性基團之一或多者。合適的陽離子基團包括，但 不限於，銨基團或帶正電的肽基團。合適的陰離子基團包 括，但不限於，羧酸基團、磺酸基團、硫酸基團、亞磺酸 基團、膦酸基團、硼酸基團、脂肪酸基團或帶負電的肽基 團。合適的極性非離子性基團包括，但不限於，脂肪酸酯 φ 基團、醣基團或聚醚基團及其衍生物。合適的兩性基團包 ^ 括，但不限於，肽基團。於一實施例中，陽離子基團（例 * 如銨基團）和陰離子基團（例如磷酸基團）係存在於間隙 物中以形成兩性表面活性劑。 陰離子和陽離子基團一詞可包括質子化和去質子化兩 種形式之陰離子和陽離子基團。舉例而言，當以“羧酸基 團，，作爲陰離子基團時，質子化形式之羧酸（c〇2H )和去 質子化形式之羧酸（C〇2·)兩者皆可包括於“羧酸基團”一 詞之意涵中。因此，陽離子和陰離子基團包括羧酸基團、 -15- 200803968 (12) 磺酸基團、硫酸基團、亞磺酸基團、磷酸基團、硼酸基團 或脂肪酸基團的鹽類。 用於間隙物之肽基團具有藉由相鄰胺基酸之α-胺基 和羧基團之間的肽鍵連結至其他者之胺基酸線型序列。胺 基酸可爲標準胺基酸或一些其他非標準胺基酸。一些非極 性的（疏水性的）標準胺基酸包括丙胺酸（Ala )、白胺 酸（Leu )、異白胺酸（lie )、纈胺酸（Val )、脯胺酸 φ ( Pro )、苯丙胺酸（Phe )、色胺酸（Trp )和甲硫胺酸 (Met)。極性中性胺基酸包括甘胺酸（Gly )、絲胺酸（ Ser )、蘇胺酸（Th〇 、半晄胺酸（Cys )、酪胺酸（Tyr )、天冬醯胺酸（Asn )和麩醯胺酸（Gin )。帶正電的（ 鹼性）胺基酸包括精胺酸（A r g )、離胺酸（L y s )和組胺 酸（His )。帶負電的（酸性）胺基酸包括天冬胺酸（Asp )和麩胺酸（Glu )。舉例而言，藉後轉譯修飾可於體內 形成非標準胺基酸，一些該等胺基酸的示範例係硒胺酸（ φ selenocysteine )和焦離胺酸（pyrolysine )。肽可經選擇 以具有不同的長度，爲其中性（未帶電）形式或諸如其鹽 ^ 的形式。肽係選擇性地未經諸如醣化作用、側鏈氧化或磷 酸化之修飾，或包含該等修飾。序列中之胺基酸取代物係 選自與該胺基酸同類之其他胺基酸。合適的肽基團包括經 修飾的肽，修飾係藉附接另外的諸如醣苷單元、脂質或如 磷之無機離子的取代物至胺基側鏈或藉化學性修飾鏈而達 成。因此，“肽”一詞或其等效物包括經前述修飾之功能未 被破壞的恰當的胺基酸序列。 -16- 200803968 (13) 用於間隙物的醣基團可爲多羥基醛或酮，或爲藉下列 數種方式可自其衍生之化合物，該等方式包括（1 )還原 以產生糖醇；（2 )氧化以產生糖酸；（3 )藉各樣化學基 團取代一或多個羥基團，舉例而言氫可經取代以產生去氧 糖，及胺基團（NH2或乙醯基-NH )可經取代以產生胺基 糖；（4 )藉各樣部分體衍生羥基團，舉例而言磷酸產生 磷光體糖或硫酸產生磺酸糖，或使羥基與醇反應以產生單 φ 醣、雙醣、寡醣和多醣。醣基團包括單醣、雙醣或寡醣。 合適的單醣可包括，但不限於，葡萄糖、果糖、甘露糖和 半乳糖。如於此之進一步定義，雙醣係經水解時產生兩分 子單醣之化合物。合適的雙醣包括，但不限於，乳糖、麥 芽糖、異麥芽糖、麥芽酮糖和蔗糖。合適的寡糖包括，但 不限於，棉子糖和醣祿錬（A c a r b 〇 s e )。經另外的如甲基 糖苷、N-乙醯基-葡萄胺糖、N-乙醯基-半乳胺糖和其去乙 醯基形式修飾的醣類亦包括於其中。 φ 用於間隙物的聚醚基團具有式（VI )結構。 ^ (VI) -(CH2)a-0-(C2H40)b(C2H3R16〇MCH2)a- - 其中“a”係獨立地於每次出現時爲1至6之整數，“b”和 “c”係獨立地爲0至12之整數，唯其先決條件係“b + c”小 於或等於12，以及R16係脂族基。包括於結構（V)中之 氧化烯聚合物可具有大幅度的分子量分布且上述標記“b” 和“c”僅表示平均組份。於一實施例中，氧化烯聚合物的 分子量分布可能小於約 1.2。不同氧化煉卓兀的分布可爲 隨機，或於嵌段中交替。 -17- 200803968 (14) 雙表面活性劑的第一疏水性部分體和第二疏水 體包括一或多個有機矽氧烷基團或有機矽烷基團。 施例中，第一疏水性基團和第二疏水性基團係於間 任一側均相同。於一實施例中，第一疏水性基團和 水性基團於間隙物的相對側彼此不同。 合適的有機矽氧烷基團可具有式（VII)或（ 的結構； (VII) (R17R18R19Si〇i/2)2(R20R21Si〇2/2)d(R22Si〇2/2)- (VIII) (R23R24R25Si01/2)(R26R27Si02/2)f(R28R29Si01/2)-其中“d”係0至50之整數，“f”係1至50之整數 R17至R29係獨立地於每次出現時爲氫原子、脂族 族基或環脂族基。 合適的有機矽烷基團可具有式（IX )、（ X ) )或（XII )的結構； (IX) (R30R31R32Si)2(R33R34Si)d(R35Si). (X ) (R36R37R38Si)(R39R40Si)f(R41R42Si)- (XI) (R43R44R45Si)2(CR46R47)d(R48Si)- (XII) (R49R50R51Si)(CR52R53)f(R54R55Si)- 其中“d”係獨立地於每次出現時爲〇至50之整數 獨立地於每次出現時爲1至50之整數，以及R3G 係獨立地於每次出現時爲氫原子、脂族基、芳族基 方矢基。 於一實施例中，雙官能性間隙物同時地連結至 水性部分體和第二疏水性部分體。可供選擇地，雙 性部分 於一實 隙物的 第二疏 VIII )

，以及 基、芳 、（XI ，“ f”係 至R55 或環脂 第一疏 官能性 -18 - 200803968 (15) 間隙物首先連結至第一疏水性部分體並接續地連結至第二 疏水性部分體。於一實施例中，起初爲單官能性的間隙物 可經連結至第一疏水性部分體，接續經官能化並連結至第 二疏水性部分體。連結間隙物至疏水性部分體可藉含有矽 氫化物的有機矽氧烷基團或有機矽烷基團與具有不飽和碳 原子的間隙物之矽氫化反應而發生。矽氫化反應可藉使用 如前述之矽氫化作用觸媒而經催化。 φ 於一實施例中，具有含有矽氫化物之有機矽氧烷基團 或有機矽烷基團的第一疏水性部分體和第二疏水性部分體 ，藉使用矽氫化作用觸媒可連結至具有不飽和聚氧化烯衍 生物之間隙物。於一實施例中，於鉑觸媒存在下，藉使含 有三甲基矽氧烷部分體的矽氫化物和不飽和的諸如二烯丙 基衍生物之聚氧化烯衍生物進行矽氫化反應，兩個藉結構 (VII )表示之三甲基矽氧烷可經連結而產生雙表面活性 劑。 φ 於一實施例中，表面活性劑可包括具有通式M^jM2 # 之有機矽氧烷。通式可特別以式（XIII)表示； • (XIII) (R56R57R58SiO1/2)(R59R60SiO2/2)j(R60R61R10Si〇i/2) 其中“j”係〇至50之整數；R56係支鏈脂族基、芳族基、 環脂族基，或R62R63R64SiR65 ; R57和R58係獨立地於每次 出現時爲氫原子、脂族基、芳族基、環脂族基’或R56基 ;r5 9、r60、R62、R6 3和R64係獨立地於每次出現時爲氫 原子、脂族基、芳族基或環脂族基；R65係二價脂族基、 二價芳族基，或二價環脂族基；R1()係同於前述之具有式 -19- 200803968 (16) (II)之聚氧化烯者；且R6G和R61係獨立地於每次出現 時爲氫原子、脂族基、芳族基、環脂族基，或R56基。於 一實施例中，j係〇。於一實施例中，j係1。 於一實施例中，R56包括支鏈脂族基或R62R63R64SiR65 。於一實施例中，R57至R61包括甲基，而R56可爲（(：113)20^(：112- 、（ch3)2chch2ch2-、（ch3)3c-、（ch3)3cch2ch2-、（ch3)3cch2- 、（CH3)3SiCH2-或（CH3)3SiCH2CH2-其中之一者。具式（ φ ΧΙΠ )之表面活性劑藉含有矽氫化物之有機矽氧烷與不飽 和聚氧化烯衍生物之矽氫化反應而可經化學性合成。 於一實施例中，含有矽氫化物之有機矽氧烷具有式（ XIV )所定義之結構： (XIV) (R56R57R58Si〇i/2)(R59R60Si〇2/2)j(R60R61HSi〇i/2) 其中整數“Γ，R5 6至R61基係同於前述定義者；且Η係氫 原子。不飽和聚氧化烯衍生物可具有如前描述之式（V) 。使用矽氫化作用觸媒可催化矽氫化反應。 φ 於一實施例中，表面活性劑包括具有式（XV )之有 > 機矽烷； · - (XV) (R62R63R64SiR69)(665R66SiR70)k(R67R68R10Si) 其中“k”係0至50之整數；R62和R68係獨立地於每次出 現時爲氫原子、脂族基、芳族基、環脂族基，R69和R7() 係獨立地於每次出現時爲二價脂族基、二價芳族基，或二 價環脂族基；且R1 ^係同於前述之具有式（II )之聚氧化 烯者。具式（XV )之表面活性劑藉含有矽氫化物之有機 矽氧烷與不飽和聚氧化烯衍生物之矽氫化反應而可經化學 -20- 200803968 (17) 性合成。 表面活性劑藉由疏水性/疏油性平衡値（HLB )、熱 量測定法、電導測定法、電子自旋共振（ESR )譜儀、測 角術、顯微術、光散射、中子散射、核磁共振（NMR )譜 儀、流動測定法、分光光度法、張力測量法、氣相層析法 、原子吸收光度測定法、紅外線（IR )譜儀和類似者之一 或多者而可定性。適當的性質藉包括水解穩定性、展著特 φ 性、聚集形成和結構、表面活性、溶解度、吸附性、濕潤 、發泡、相行爲、流動和向熱性特性之一或多種技術而可 決定。 表面活性劑之高效展著特性可針對表面活性劑之水溶 液而決定，以提供如藉由於疏水性表面之接觸角度而量測 的總濕潤性。於一實施例中，表面活性劑的水溶液於濃度 大於約〇. 1重量％時可爲高效展著的。於一實施例中，表 面活性劑的水溶液於濃度於自約〇. 1重量°/。至約0.5重量％ φ 、自約0.5重量％至約1重量％、自約1重量％至約2重量 ^ %、自約2重量％至約3 · 5重量％或自約3 · 5重量％至約5 - 重量％時可爲高效展著的。於一實施例中，表面活性劑的 水溶液於濃度大於約5重量％時可爲高效展著的。於一實 施例中，濃度大於約0.1重量％的1〇微升（μΐ )液滴之 表面活性劑的水溶液可展著成直徑約爲10微升液滴之蒸 餾水於相同疏水性表面上的約5至約6、約6至約7、約 7至約8、約8至約9倍或更大；直徑係於塗覆液滴至表 面後30秒或120秒時量測。於此以及說明書全文和申請 -21 - 200803968 (18) 專利範圍中’範圍限制可經結合及/或交換。除非於內文 或文字中另行指明，則此等指出之範圍包括所有包含於其 中的次範圍。 濃度大於約0.1重量％的表面活性劑之水溶液的表面 張力可爲小於約 1 0 mN/m的範圍中。於一實施例中，表 面活性劑可具有於自約 10 mN/m至約 8 mN/m、自約 8 mN/m至約5 mN/m或自約5 mN/m至約1 mN/m範圍中之 φ 水性表面張力。 表面活性劑之水解穩定性可於pH於自約2至約1 〇 之範圍中，並於25 °C持續大於24小時之期間而決定。於 一實施例中，表面活性劑於pH於自約2至約4、自約4 至約6或自約6至約7之範圍中，於2 5 °C持續大於24小 時可爲穩定者。於一實施例中，表面活性劑於pH於自約 7至約8、自約8至約9或自約9至約10之範圍中，於 2 5 °C持續大於24小時可爲穩定者。 φ 表面活性劑之水溶液的臨界聚合濃度（CAC )可爲： * 大於此濃度時表面活性劑之單體表面活性劑分子突然聚集 - 之濃度。於一實施例中，表面活性劑可具有大於約 0.01 毫莫耳（mM )的水性臨界聚合濃度。於一實施例中，表 面活性劑可具有自約mM至約〇.〇1 mM、自約0.01 mM至約0.1 mM、自約〇·1 mM至約1 mM、自約1 mM至 約10 mM或自約10 mM至約1〇〇 mM範圍中之水性臨界 聚合濃度。 合適的多孔膜包括聚烯、聚伸芳基、聚醯胺、聚酯、 -22- 200803968 (19) 聚碾、聚醚、聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚胺酯、聚芳酯、聚 醯亞胺、聚碳酸酯、聚矽氧烷、聚苯氧化物、纖維素聚合 物或其經取代的衍生物之一或多者。於一些實施例中，多 孔膜包括生物相容性材料或生物降解性材料，諸如脂族聚 酯、多肽以及其他自然發生之聚合物。 於一實施例中，膜包括經鹵化之聚烯。合適的經鹵化 之聚烯可爲聚亞乙烯氟或聚四氟乙烯。於一實施例中，可 φ 使用最初爲疏水性的膜，諸如擴張性聚四氟乙烯（ePTFE )膜。市售合適的 ePTFE膜可得自 General Electric Energy ( Kansas City, Missouri ) 。 其他材料和方法係可使用，以形成具有開放性細孔之 膜。舉例而言，藉由穿孔、拉伸、延展、發泡、沉澱或萃 取基膜之一或多者可使膜成爲可通透的。合適之用以製作 膜的方法包括發泡、削片或鑄造任何合適的材料。於另一 實施例中，膜可由織布或不織布形成。 φ 於一實施例中，膜可藉擠製細粉末顆粒和潤滑劑之混 * 合物而製造。擠出物可接續經壓延。經壓延的擠出物可於 - 一或多個方向經“延展”或拉伸，以形成連接至節點的纖維 而定義三維矩陣或晶格型結構。“延展”意指拉伸至超過材 料之彈性限度而造成纖維之永久變形或伸長。膜可經加熱 或燒結”以藉改變部分材料’使其由結晶狀態自非晶狀態 而減少或最小化膜材料中的殘留應力。於一實施例中，只 要膜可適用於其終端預期用途，膜可未經燒結或部分經燒 結。 -23- 200803968 (20) 於一實施例中’可能製造出連續細孔。合適的孔隙度 可爲大於約1 〇體積％之範圍中。於一實施例中，孔隙度 可爲自約1 0體積％至約2 0體積％、自約2 0體積％至約3 0 體積％、自約30體積％至約40體積％、自約40體積％至 約50體積％、自約50體積％至約60體積％、自約60體 積％至約70體積％、自約70體積％至約80體積％、自約 80體積％至約90體積％或大於90體積％之範圍中。 φ 每一細孔直徑可爲相同，且細孔可定義預定之圖案。 可供選擇地，每一細孔直徑可不相同，且細孔可定義不規 則圖案。合適的細孔直徑可小於約5 00微米。於一實施例 中，細孔平均直徑可爲自約1微米至約1 〇微米、自約10 微米至約50微米、自約50微米至約100微米、自約100 微米至約25 0微米或自約25 0微米至約500微米之範圍中 。於一實施例中，細孔平均直徑可小於約1微米’於自約 1奈米至約50奈米、自約50奈米至約0·1微米、自約 φ 0.1微米至約0.5微米或自約〇.5微米至1微米之範圍中 * 。於一實施例中，細孔平均直徑可小於約1奈米。 - 節點與纖維之表面可定義數個延展通過膜的相對主側 表面之曲折路徑中的互連細孔。於一實施例中’膜中細孔 之平均有效細孔尺寸可於微米範圍中。於一實施例中’膜 中細孔之平均有效細孔尺寸可於奈米範圍中。用於膜中細 孔之合適的平均有效細孔尺寸可爲自約0 ·01微米至約0 · 1 微米、自約0. i微米至約5微米、自約5微米至約1 0微 米或大於約1 〇微米的範圍中。用於膜中細孔之合適的平 -24- 200803968 (21) 均有效細孔尺寸可爲自約0.1奈米至約0.5奈米、自約 0.5奈米至約1奈米、自約1奈米至約1〇奈米或大於約 10奈米的範圍中。 於一實施例中，膜可爲包括複數個以複數纖維互連之 節點的三維矩陣或具有晶格型結構。節點與纖維的表面可 定義膜中的複數個細孔。纖維的尺寸可爲自0.05微米至 約〇 · 5微米之直徑的範圍中，其係於正交纖維之縱向長度 φ 方向取得。多孔性膜之比表面積可於自約9平方公尺/公 克膜材料至約110平方公尺/公克膜材料的範圍中。 根據本發明實施例之膜可具有不同尺寸，一些尺寸係 參照特定施用標準而選擇。於一實施例中，膜可具有於流 體流方向上小於約1 0微米之範圍的厚度。於另一實施例 中，膜可具有於流體流方向上大於約1 〇微米之範圍的厚 度，舉例而言，於自約1 〇微米至約〗〇〇微米、自約i 00 微米至約1毫米、自約1毫米至約5毫米或大於約5毫米 φ 之範圍中。於一實施例中，膜可由複數個不同層而形成。 於垂直於流體流之方向，膜可具有大於約1 0毫米之 - 寬度。於一實施例中，膜可具有於自約1 0毫米至約45毫 米、自約45毫米至約50毫米、自約50毫米至約1〇厘米 、自約10厘米至約100厘米、自約1〇〇厘米至約500厘 米、自約5 00厘米至約1米或大於約丨米之範圍中的寬度 。寬度可爲圓形區域之直徑，或可爲多角形區域最接近邊 緣之距離。於一實施例中，膜可爲矩形，其具有於米範圍 中之寬度及未定之長度。亦即，膜可形成藉以預定距離、 -25- 200803968 (22) 於連續形成操作中切割膜而決定長度之捲狀物。 根據本發明之實施例提供一種形成物件的方法。於一 實施例中，此方法包括使多孔性膜與表面活性劑和溶劑之 混合物接觸。表面活性劑如前所註明，當於溶液中時可作 爲高效展著劑。表面活性劑和溶劑之混合物可爲溶液、乳 液、溶膠-凝膠、凝膠或淤漿之一或多者。 可使用極性及/或非極性溶劑與表面活性劑以形成混 φ 合物。適合的極性溶劑示範例包括水、醇、脂肪酸、酮、 乙二醇、聚乙二醇或二醇。合適的非極性溶劑示範例包括 芳族溶劑、油（如礦物油、植物油、砂氧樹脂油和類似者 )、植物油之低級烷酯或石蠟族低分子量之蠟。於一實施 例中，溶劑包括水、醇、脂肪酸、酮、乙二醇或二醇之一 或多者。 表面活性劑之濃度，以總混合物重量爲基準計，可爲 大於約0.1重量％之範圍中。於一實施例中，表面活性劑 # 之濃度，以總混合物重量爲基準計，可爲自約〇 · 1重量％ 至約1重量％、自約1重量％至約2重量％、自約2重量％ * 至約5重量％、自約5重量％至約1 〇重量％、自約1 〇重 量％至約25重量％或自約25重量％至約50重量％之範圍 中。 藉由浸沒、浸塗、刮刀塗佈、旋轉塗佈、溶液鑄造和 類似者之一或多者，膜可與表面活性劑和溶劑之混合物接 觸。於一實施例中，藉浸沒膜於表面活性劑和溶劑之混合 物中，膜可與表面活性劑和溶劑之混合物接觸。 -26- 200803968 (23) 於接觸步驟期間，例如於旋轉塗佈期間，或接觸步驟 之後，溶劑可自膜被移除。於一實施例中，藉加熱或施加 真空之一或二者可移除溶劑。自膜將溶劑移除可由諸如紅 、外線譜儀、核磁共振譜儀、熱重力分析、示差掃描熱分析 和類似者之分析技術測量並定量。 於一實施例中，表面活性劑可被吸收或吸附至膜上而 不會遮蔽膜之細孔。表面活性劑可與膜材料相容且可賦予 φ 膜表面親水性特性。相容意指表面活性劑可“濕透”膜之表 面。於一實施例中，膜與流體接觸後之回應爲能夠濕潤。 流體可爲液態或蒸氣形式且可包括超過一種組份。於一實 施例中，流體可包括一或多種化學物質溶解或懸浮於液體 或蒸氣混合物中。於一實施例中，流體之主要組份可爲水 性液體或水蒸氣。於一實施例中，表面活性劑可使膜自乾 燥運送狀態成爲可濕潤的。於以表面活性劑處理之後膜可 經乾燥，且可以乾燥的狀態被運輸。取決於終端用途，乾 φ 燥的膜或膜基物件可於現場經濕潤。 ^ 根據本發明實施例製備之物件可具有一或多種預定的 - 特性。此等特性包括經乾燥運送膜之可濕性、濕/乾循環 能力、極性液體或溶液之過濾、非水性液體或溶液之流動 、於低pH條件下之流動及/或持久性、於高pH條件下之 流動及/或持久性、於室溫條件下之流動及/或持久性、於 升高溫度條件下之流動及/或持久性、於升高壓力時之流 動及/或持久性、對於預定波長之能量的透明度、對聲波 能量之透明度或用於催化性材料的支持性之一或多者。透 -27- 200803968 (24) 明度意指透光能力，以使在無千擾物質的情況下物件或影 像可被看見，或對特定頻率的電磁輻射，諸如可見光，爲 可通透的。持久性意指塗佈材料於連續狀態下維持功能之 ‘能力，舉例而言，超過一天或過一個循環（濕/乾、熱/冷 、、高/低pH和類似者）。 於一實施例中’膜具有複數個選擇性經互連細孔，其 與膜之相對面主側相鄰的環境呈流體性流通。亦即，細孔 φ 可自膜的一表面延伸穿過膜體而至膜的另一表面。使液體 材料，例如水性液體，濕潤或溼透並穿過細孔之膜材料的 晶癖（propensity )可顯示作爲一或多種特性。此等特性 包括膜之表面能量、液體材料之表面張力、膜材料與液體 材料之間的相對接觸角度、細孔之尺寸或有效流動面積以 及膜材料和液體材料之相容性。 使水性液體能夠穿過膜之細孔的物件之晶癖可藉測量 水液滴與物件表面之間的接觸角度而側得。於一實施例中 # ，：I微升液滴之水於物件表面可具有小於30。的接觸角度 。於一實施例中，1微升液滴之水於物件表面可具有自約 • 2°至約5°、自約5°至約10° '自約10°至約15。或自約15。 至約30°之範圍中的接觸角度。於一實施例中，丨微升液 滴之水於物件表面可具有約爲0°的接觸角度。 流體通過膜之流速可取決於一或多種因素。此等因素 包括膜之物理性及/或化學性特性、流體之特性（如黏度 、pH、溶質和類似者）、環境特性（如溫度、壓力和類 似者）和類似者之一或多者。於一實施例中，膜除了對流 -28- 200803968 (25) 體或液體外，可對蒸氣呈可通透的，或僅對蒸氣呈可通透 的。合適的蒸氣傳輸率，若存在，可爲小於約1000公克/ 每天每平方公尺（g/m2/天）之範圍中、自約1 000 g/m2/ 天至約 1 500 g/m2/天、自約 1 500 g/m2/天至約 2000 g/m2/ 天或大於2000 g/m2/天之範圍中。於一實施例中，膜可選 擇性地對液體或流體呈不可通透的，但仍對蒸氣保持可通 透性。 φ 膜可使用於過濾水。於一實施例中，於室溫下、0.09 百萬帕斯卡壓力差下，水可以大於約30 g/min-cm2之通透 値流過膜。於一實施例中，於室溫下、0.0 9百萬帕斯卡壓 力差下，水可以大於約35g/min_em2之通透値流過膜。於 一實施例中，於室溫下、0.09百萬帕斯卡壓力差下，水可 以大於約40 g/min-cm2之通透値流過膜。於一實施例中， 於室溫下、0.09百萬帕斯卡壓力差下，水可以大於約50 g/min-cm2之通透値流過膜。於一實施例中，於室溫下、 φ 〇·〇9百萬帕斯卡壓力差下，水可以大於約75 g/min-cm2 ^ 之通透値流過膜。 - 於一實施例中，若表面活性劑之分子量夠高，即使令 膜經過數次濕/乾循環後，膜仍爲可操作的而以所欲流速 過濾水。於一實施例中，於1次濕/乾循環後、於室溫下 、於27吋Hg壓力差下，水可以大於約1 mL/min-cm之 流速流過膜。於一實施例中，於2次濕/乾循環後、於室 溫下、於27吋Hg壓力差下，水可以大於約1 mL/min-cm 之流速流過膜。於一實施例中，於5次濕/乾循環後、於 -29- 200803968 (26) 室溫下、於27吋Hg壓力差下，水可以大於約1 niL/min_ cm之流速流過膜。於一實施例中，於1 0次濕/乾循環後 、於室溫下、於27吋Hg壓力差下，水可以大於約1 - m L / m i η - c m之流速流過膜。於一實施例中，於1 〇次濕/乾 循環後、於100T：下、於27吋Hg壓力差下，水可以大於 約1 mL/min-cm之流速流過膜。於一實施例中，於1〇次 濕/乾循環後、於室溫下、於27吋Hg壓力差下，水可以 φ 大於約10 mL/min-cm之流速流過膜。於一實施例中，於 10次濕/乾循環後、於100 °C下、於27吋Hg壓力差下’ 水可以大於約10 mL/min-cm之流速流過膜。於一實施例 中，於10次濕/乾循環後、於室溫下、於27吋Hg壓力差 下，水可以大於約20 mL/min-cm之流速流過膜。於一實 施例中，於10次濕/乾循環後、於100t：下、於27吋Hg 壓力差下，水可以大於約20 mL/min-cm之流速流過膜。 於一實施例中，於20次濕/乾循環後、於室溫下、於27 φ 吋Hg壓力差下，水可以大於約1 mL/min-cm之流速流過 — 膜。於一實施例中，於20次濕/乾循環後、於100°<：下、 • 於27吋Hg壓力差下，水可以大於約1 mL/min-cm之流 速流過膜。於一實施例中’於2 0次濕/乾循環後、於室溫 下、於27吋Hg壓力差下，水可以大於約10 mL/min-cm 之流速流過膜。於一實施例中，於2G次濕/乾循環後、於 100 °C下、於 27吋 Hg壓力差下，水可以大於約1〇 mL/min-cm之流速流過膜。於一實施例中，於50次濕/乾 循環後、於室溫下、於27吋Hg壓力差下，水可以大於 30- 200803968 (27) 約2 0 m L / m i η c m之流速流過膜。 膜基物件於最初使用後可經沖洗，以不留下可萃取物 質。沖洗可藉令膜持續以水流沖洗或令膜經過數次濕/乾 •循環而執行。於一實施例中，使用水於室溫或約1 0CTC時 ，、在每約1濕/乾循環至約5濕/乾循環後，可自膜萃取的 物質少於約0.5重量％。於一實施例中，使用水於室溫或 約1 00 °C時、在每約1濕/乾循環至約5濕/乾循環後，可 φ 自膜萃取的物質少於約0.05重量％。於一實施例中，使用 水於室溫或約100°C時、在每約1濕/乾循環至約5濕/乾 循環後，可自膜萃取的物質少於約0.005重量％。於一實 施例中，使用水於室溫或約1 00 °C時、在每約1濕/乾循環 至約5濕/乾循環後，可自膜萃取的物質少於約0.001重 量％。於一實施例中，使用水於室溫或約1〇〇它時、在每 約5濕/乾循環至約丨〇濕/乾循環後，可自膜萃取的物質 少於約0.5重量％。於一實施例中，使用水於室溫或約 • l〇〇°C時、在每約10濕/乾循環至約20濕/乾循環後，可 自膜萃取的物質少於約0.5重量％。 * 根據本發明之實施例，膜之穩定性於一或多次濕/乾 循環後亦可參考橫越膜之壓降而經測量。亦即，於多次濕 /乾循環後’膜可重覆地回復成約爲相同之壓降。於一實 施例中’膜可回復至相對隨後接續之壓降的1 〇 %之內。 於一實施例中，膜可爲吸收劑，諸如水或體液之吸收 劑。於維持流體環境之平衡時，吸收劑包括微量之流體入 流量和出流量。然而，吸收劑爲可分辨的，並與可流動的 -31 - 200803968 (28) 有所區別。流動包括液體或流體自第一表面穿過膜至第二 表面之流動的能力。因此於一實施例中，膜爲可操作的以 具有於一預定方向上穿過至少一部分之材料的液體或流體 流動。驅動力可爲滲透或毛細管作用，或可由濃度梯度、 壓力梯度、溫度梯度和類似者的一或多者驅動。 至少一實施例之特性包括對抗溫度大於1 〇 〇 °c範圍， 例如於筒溫局壓滅菌操作中，之溫度偏移。於一實施例中 φ ，溫度偏移可爲自約100 °C至約125 °c、自約125 °c至約 1 3 5 °C或自約1 3 5 °C至約1 5 0 °C的範圍中。選擇性地，溫度 偏移亦發生相對環境爲升高壓力的情況下。溫度偏移可持 續大於1 5分鐘之期間。於一實施例中，對紫外線（UV ) 輻射之抗性可進行膜之滅菌而不使其特性喪失。 根據本發明之實施例的物件可具有複數個子層。此等 子層可彼此相同或是不同。於一面向中，一或多層子層包 括本發明之實施例，而另外之子層可具有諸如強化、選擇 φ 性過濾、撓性、支撐、流動控制、離子交換和類似者之特 _ 性。 * 根據本發明之實施例製備的膜基物件可用於分離系統 、電化學電池或醫療裝置之中。 根據本發明之實施例製備的膜基物件可用於分離系統 中。分離系統可爲可操作的以於液-固相、液相或氣相中 分離一或多種無機或有機化學物質。膜藉使流體流過其中 可致使分離。流體包括複數個至少兩種組份，且一種組份 可穿過膜而另一組份不可穿過膜。兩種組份可包括固體- -32- 200803968 (29) 液體基之混合物，例如於液體過濾時；液體-液體基之混 合物，例如於血液透析時；固體·氣體基之混合物，例如 於空氣清靜時；或氣體-氣體基之混合物，例如於氣體分 .離應用時。欲分離之組份可包括，舉例而言，鹽、離子、 生物性分子、細菌及類似者。 分離可受濃度梯度或施加壓力差橫越膜而致能。用於 此等應用之膜基物件可具有使某些化學物質通過卻阻擋或 φ 防止其他分子通過的能力，此取決於細孔尺寸和化學物質 尺寸之間的相對差異及/或膜材料與化學物質之間化學交 互作用的性質。合適的膜基分離示範例包括一或多種例如 於水純化系統中的液體過濾、基於極性之化學分離、透析 分離或氣體分離。 用於一或多種分離系統之嚴苛過程及操作條件可能體 現具有高化學、溫度和機械穩定性之膜（通常爲疏水性的 膜）的需求。然而，當使用於極性媒介中時，疏水性膜可 • 能經常導致膜積垢，舉例而言水過濾膜之積垢或血液透析 胃 膜之蛋白質吸附。膜積垢可能體現必要之昂貴且勞力密集 • 之清潔步驟、不同的分離特性（通透性及/或選擇性）或 使裝置完全失效。此外，膜之分離和再利用特徵亦可受到 膜之可濕性和可再濕性等特性的影響。根據本發明之實施 例製備的具改良之濕潤特性和親水性特徵之物件有助於用 於分離設備中膜表現性的改良。 根據本發明之實施例製備之膜基物件可使用於水純化 或水處理系統中。水處理系統包括根據本發明之實施例之 -33- 200803968 (30) 物件和流動誘發機構。流動誘發機構可爲可操作的以使含 有化學物質之水流動至膜。膜可過濾水，以自水分離出化 學物質。 _ 膜之架構（厚度、對稱性、不對稱性）和細孔尺寸、 分布及密度可依終端用途之體現而決定。根據本發明之實 施例製備之膜基物件可使用作爲逆滲透（RO )膜、奈米 過濾（NF )膜、超過濾（UF )膜或作爲微過濾（MF )膜 根據本發明之實施例製備之膜基物件可使用於海水淡 化。淡化系統藉使用流動誘發機制使海水流過逆滲透膜而 可致使離子自水分離。流動誘發機制可產生橫越膜橫截面 之水的交叉流。分離可受施加橫越膜之自約2巴至200巴 範圍中的壓力差而致能。於使海水通過逆滲透膜之前，海 水可經預處理以除去細菌、真菌、生物性分子、二價離子 和類似者。預處理可藉使海水通過多個微過濾、超過濾和 φ 奈米過濾膜而達成。於一實施例中，根據本發明之實施例 ~ 製備之膜基物件可包括於淡化採用之逆滲透膜系統之中。 ^ 於另一實施例中，根據本發明之實施例製備之膜基物件可 包括於淡化前用於海水預處理之一或多個微過濾、超過濾 或奈米過濾系統中。物件之濕潤特性和親水性特徵可增進 於改良的分離性能中產生之積垢的抗性。 舉例而言，根據本發明之實施例製備之膜基物件可使 用作爲離子交換濾器，以分離電化學電池中的陰極和陽極 。於此使用之名詞“離子交換濾器”和“離子交換膜，，係可交 -34- 200803968 (31) 替使用。電化學電池包括電解電池，諸如鹼氯電池；具有 離子交換膜之燃料電池和類似者。電化學電池中之離子交 換濾器的一或多種特性包括：機械完整度、低電阻或高離 子導通性。降低濾器厚度及/或增加液體通透性可減低電 阻。然而’濾器厚度的下限可能因產生之機械穩定性之降 低而受到限制。濾器（尤其是於燃料電池中）之液體通透 性、可濕性和可再濕性可能因此成爲影響電化學電池表現 性之因素之一。 根據本發明之實施例製備之離子聚合物和膜基物件可 使用作爲電化學電池中的離子交換膜（IEM )。離子聚合 物與膜基物件相互流通。取決於電化學電池之型態和功能 ’流通可爲流體流通、離子性流通或電氣流通之一或多者 。電化學電池可包括陽極、陰極以及選擇性地包含電解質 。膜基物件自身可作爲IEM、可作爲強化劑或可作爲基材 ，例如於複合IEMs中。於一實施例中，IEM可作爲電化 學電池中之電解質。 離子聚合物包括具有一或多個離子交換基團的離子交 換材料。離子聚合物係低分子量之含有離子的寡聚物或聚 合性材料。於一實施例中，離子聚合物包括全氟化的聚合 物，其具有離子官能性或具有懸垂基團。合適的全氟化聚 合物包括：全氟化烯烴，諸如聚四氟乙烯（PTFE )、聚 偏二氟乙烯（PVDF );氯-及/或溴·及/或碘-聚氟烯烴， 例如氯三氟乙烯（CTFE )或溴三氟乙烯；氟烷基乙烯醚 ，例如聚三氟甲醚、聚溴二氟甲基醚、聚戊氟丙基醚；或 -35- 200803968 (32) 聚全氟氧烷基醚，例如聚全氟-2-丙氧基·丙基醚。合適的 聚合性離子聚合物可藉共聚合未經官能化的單體與含有離 子的單體而合成’或藉後聚合官能化作用而合成。合適的 離子性基團包括一或多個羧酸基團、磺酸基團、硫酸基團 、亞磺酸基團、膦酸基團或硼酸基團。離子性基團可存在 於聚合性離子聚合物之主鏈或支鏈。 其他穩定的離子交換樹脂包括聚乙烯醇、三氟苯乙烯 • 、聚胺或具有必要官能性基團的二乙烯基苯/苯乙烯共聚 物。聚合物可另外地與金屬鹽混合以獲得所欲之官能性和 離子導通性。選擇性地，可納入細分粉末或其他非離子性 聚合物至離子交換材料中以提供另外的特性。此種細分粉 末可選自諸如金屬氧化物、鎳、矽石、二氧化鈦或鉑之無 機化合物。此種細分粉末可選自諸如碳黑或石墨之有機化 合物。此粉末可提供特殊之添加效用，諸如不同的美學外 觀（顏色）、導電性、導熱性、催化性或增進或減弱之反 ^ 應物傳輸特性。非離子性聚合物之示範例包括聚烯烴、諸 如聚偏二氟乙烯（PVDF )的其他氟聚合物，或其他熱塑 ' 性或熱固性樹脂。此種非離子性聚合物係可經添加以助於 膜基質之包藏，或增進或減弱反應物輸送特性。離子聚合 物可以膜基物件上的均勻塗層存在、可浸漬膜之表面與細 孔’或可與膜材料化學性反應。 IEM之液體通透性、可濕性和可再濕性因與如本發明 前述實施例中之膜接觸的表面活性劑之高效展著特性而可 增進。IEM之水通透性可於大於約1 1 / ( h.m2. Atm )、大 -36-

200803968 (33) 於約 10 1/ ( h.m2.Atm)、大於約 100 1/ ( h.m 大於約500 1/ ( h.m2.Atm )之範圍中。 質子交換膜（PEM )可包括根據本發明之瀆 之物件。此種PEM可具有相當高之水通透性， 用於燃料電池或膜反應器中。PEM於陽極側具 乾燥傾向而於陰極側具有過量水合物。膜之提为 性可降低傳輸質子橫越膜的阻力，增加電池中腠 於一實施例中，膜基物件可爲燃料電池中& 膜（PEM )。燃料電池可包括陽極、陰極、觸势 性包含電解質。膜基物件自身可作爲PEM、可 中的強化劑或可作爲基材，例如於複合P E Μ弓 施例中，ΡΕΜ可爲燃料電池中的電解質。燃米 種電化學電池，於其中諸如液態氫之燃料與諸$ 氧化劑之間的反應能量係直接且連續地轉化成| 之亦然）。 醫療裝置可包括根據本發明之實施例製備 。醫療裝置可爲於其操作過程中具有與人類或 性組織、細胞及/或流體接觸之表面的裝置。 生物性相容者。生物相容性可藉減低蛋白質吸 非選擇性細胞附著；減低之栓塞、發炎或感染 進特疋細胞附著於醫療裝置表面之一或多者而 醫療裝置可進一步包括基材及/或生物性 性活性劑（總稱“生物材料”）。生物材料可設 2 · A t m )或 ^施例製造 且可適合 有減低的 -的水通透 I的導電性 ί質子交換 :以及選擇 作爲 ΡΕΜ ί。於一實 •電池爲一 ]液態氧之 i能（或反 j膜基物件 i物之生物 :療裝置係 ί和變性； ζ險；或增 i定。 、子或生物 【於基材之 -37- 200803968 (34) 內或之上。生物材料於人體或動物體液或生物性液體中係 相對性不可溶者，且可經設計並建構於體內或體表，或與 體液接觸。生物材料不會引發體內不預期之反應，或是具 低誘發率。不預期之反應包括血液凝結、組織壞死、腫瘤 形成、過敏反應、異體反應（排斥）或發炎反應。生物材 料可具有諸如張力、彈性、通透性和撓性之所欲目的需要 之物理特性。於持續植入體內或與身體接觸期間，生物材 φ 料可維持其物理性特性和功能。 合適的生物材料包括諸如鈦、鋁、鎳、鉑、鋼、銀和 金之金屬。合適的生物材料包括合金，諸如鈦-鎳合金、 記型合金、超彈性合金、鋁氧化物合金、鉑合金、不鏽鋼 、不鏽鋼合金、MP35N、埃爾基洛伊耐蝕遊絲合金（ elgiloy)、海恩斯2 5或如鎢鉻鈷合金之鈷合金。非金屬 性生物材料可包括礦物或陶瓷、熱解碳、銀覆碳或玻璃石 墨之一或多者。合適的礦物或陶瓷可包括氫磷灰石。聚合 • 性生物材料可包括聚合物，諸如聚醯胺、聚碳酸酯、聚醚 、聚酯、一些聚烯烴，其包括聚乙烯或聚丙烯、聚苯乙烯 、聚胺甲酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、矽氧樹脂彈 性體、聚丙烯酸酯、聚異戊二烯、聚四氟乙烯，或是橡膠 。其他生物材料可包括人類或動物蛋白或組織，諸如骨、 皮膚、齒、膠原、層黏連蛋白、彈性蛋白或纖維蛋白。 合適的生物材料包括諸如肝素和硫酸乙醯肝素之抗凝 劑、抗血栓劑、凝結劑、血小板劑、抗發炎劑、抗體、抗 原、免疫球蛋白、防衛劑、酵素、荷爾蒙、生長因子、神 -38- 200803968 (35) 經傳導物質、細胞介素、血液劑、調節劑、運輸劑、纖維 劑、病毒劑、諸如醣蛋白、球蛋白、結構性蛋白、膜蛋白 和細胞附接蛋白之蛋白質、病毒蛋白質、諸如醣肽、結構 性肽、膜肽和細胞附接肽之肽、蛋白多醣、毒素、抗生素 、抗菌劑、諸如盤尼西林、替卡西林（ticarcillin )、羧 节青黴素（carbencillin )、安比西林、撲萄黴素（ oxacillian)、克法妥黴素（cefazolin)、枯草菌素、頭 芽抱菌素抗生素 （cephalosporin)、頭抱子素 （ cephalothin )、希福辛（cefuroxime)、西福斯汀（ cefoxitin )、諾福殺星（norfioxacin)、皮福殺星（ per fioxacin)和磺胺嚼Π定（sulfadiazine)之抗微生物劑、 玻尿酸、多醣、碳水化合物、脂肪酸、觸媒、藥物、維生 素、核酸序列或其片段（諸如DNA片段或RNA片段）、 凝集素、配位基和染料（其係作爲生物性配位基）。 基材可爲管狀、圓柱狀、片狀、曲杆狀或根據其終端 φ 用途之合適的形狀。膜基物件可接觸醫療裝置的一或多個 _ 表面。取決於所欲應用，膜基物件可能與醫療裝置的外表 - 面接觸（例如於外科用儀器中）、與醫療裝置的內表面接 觸（例如於導管中）或與醫療儀器之內與外表面兩者接觸 (例如於血管拉幅（stent )中）。於一些實施例中，基材 可能不存在，且膜自身可形成醫療裝置，舉例而言，藥物 配送裝置。 膜基物件亦可改進植入人體中的醫療裝置之可視化或 成像特徵。一或多種諸如螢光分析法、超聲及/或光學成 -39 - (36) (36)200803968 像之遠端成像技術可有助於植入的醫療裝置之可視化。於 一實施例中，高效展著表面活性劑可親水化膜表面。親水 性增進表面之濕潤（增大接觸角度）。膜表面與生物性流 體和體液之濕潤的增進可提升透明度或半透明度，以得到 較佳之可視性。 於一些實施例中，醫療裝置可另包括可視化增強劑。 可視化增強劑包括生物標記、對比劑、顯影劑或診斷劑之 一或多者。可視化增強劑係增進、對比或提升於超聲或光 學成像系統中物件之可視性或偵測性之化合物、組成物或 調配物。 超聲對比劑可基於密度或聲音特性。超聲對比劑可爲 能產生聲波者，其係能夠反射或發射聲波。於一些實施例 中，可使用微泡作爲用於超聲成像之對比劑。對比劑係可 調配自一或多種脂質、聚合性材料、蛋白質和類似者。脂 質、聚合物及/或蛋白質可爲天然的、合成的或半合成的 。光學顯影劑包括發色團、螢光團、螢光染料、吸附發色 團、螢光淬滅體和類似者之一或多者。 醫療裝置包括諸如血液充氧器、血液泵、血液感測器 、輸血用導管和類似者之用於外科之體外裝置。醫療裝置 包括植入於血管或心臟中之人工彌補器，諸如血管移植段 、拉幅、心律器導線和心瓣膜。合適的醫療裝置包括導管 、導線或置於血管或心臟中用於監視或修復目的之裝置。 醫療裝置亦可包括用於生物性分析應用之生物體外或生物 體內裝置’諸如蛋白質或細胞分離；微流體性裝置·，藥物 -40- 200803968 (37) 配送裝置或組織工程支架。 包括膜基物件之一些其他的醫療裝置之示範例包括血 管移植段、主動脈移植段、動脈、靜脈或血管、血管拉幅 、透析膜、管或連接器、血液充氧器管或膜、超過濾膜、 主動脈內氣球、血液包、導管、縫線、軟或硬的人工組織 、合成人工輔器、人工心瓣膜、組織接著劑、心律器導線 、人工器官、氣管內管、用於眼睛之諸如接觸的或眼內的 φ 鏡片、血液處理器材、清除器材、診斷和監視導管及感測 器、生物感測器、齒用裝置、藥物配送裝置或身體性移植 實施例 下列實施例係僅用以闡述根據本發明之方法和體系， 因此不應被視爲限縮申請專利範圍。除非另行指出，擴張 性聚四氟乙烯（e-PTFE )多孔性膜係得自 General Electric Energy ( Kansas City, Missouri)，且有機石夕氧院 基之高效展著表面活性劑SIL WET L-77 (以下稱作“SSI” )係得自 General Electric Advanced Materials Silicones (Pittsfield，Massachusetts)。用於實施例中之 e-PTFE 細孔尺寸於約5微米之範圍中。具有式XVI的有機矽氧 烷基之高效展著表面活性劑（以下稱作“SS2”）和具有式 XVII的第三丁基三矽氧烷基之高效展著表面活性劑（以 下稱作“SS3”）係使用矽氫化反應而製備。 -41 - (38)200803968 (XVI)

(OCH2CH2)nOH h3c h3c— h3c Γ Γ Γ Si-O-Si-O-Si—

(OCH2CH2)nOH

CH3

(XVII) 其中，於式（XVI)中之氧乙烯單元之數量平均分子量爲 約3 5 0，且於式（XVII )中之氧乙烯單元之數量平均分子 量爲約5 5 0。 異丙醇（以下稱作“IPA”）和市售之十二基苯磺酸基 的表面活性劑（“NEOPELEX”）係使用於比較實施例。除 非另行指明，所有成分和器材皆來自如Alpha Aesar，Inc (Ward Hill，Massachusetts)和 Spectrum Chemical Mfg·

Corp. ( Gardena, California)之一般化學品供應商的市售 產品。 實施例1 將SIL WET L-77溶解於水中，得到濃度爲0.1重量 %之最終溶液。以SIL WET L-77溶液處理原始狀態的e-PTFE膜樣本持續約30分鐘的期間。於30分鐘後，藉由 其透明度得知膜經水性溶液完全濕潤。經濕潤的膜於烤箱 中約1 〇〇°C下被乾燥以產生乾燥之經處理的膜，樣本1。 -42- 200803968 (39) 實施例2 將SIL WET L-77溶解於乙醇中，得到濃度爲< 量％之最終溶液。以SIL WET L-77溶液處理原始先 e-PTFE膜樣本持續約1分鐘的期間。於i分鐘後， 其透明度得知膜經水性溶液完全濕潤。經濕潤的膜友 中約1 0 0 °C下被乾燥以產生乾燥之經處理的膜，樣本 實施例3 吸取水液滴（1微升至5微升）至原始狀態的e-膜和如前述製備之樣本1和2之上。如第1圖所顯浑 原始狀態的e-PTFE膜表面之水微滴的接觸角度大於 度。另一方面’樣本1和2則完全被水微滴濕潤，功 圖所示，其接觸角度爲約0度。 實施例4 以蒸餾水稀釋SSI、SS2、SS3和NEOPELEX每 之部分，使其濃度爲〇 . 1或〇 . 6重量％。表面活性齊I 溶液（0.1重量％或〇_6重量％ )之整分（aliquots) 微升）和蒸餾水之整分（1〇微升）係塗佈至聚苯乙 養皿之表面。將溼度計接鄰培養皿放置，且以再結晶 蓋培養皿。於3 〇秒後移除覆蓋皿，並檢測且紀錄機 周長。針對各樣本，進行3次之垂直軸的展開直徑（ 米計）測量。平均展開直徑係得自六個量測的直徑。 • 1重 態的 藉由 烤箱 2。 PTFE :，於 約90 α第2 一者 的水 (ίο 烯培 JHI _ 滴之 以毫 此測 -43- 200803968 (40) 試於選定之介於35%和70%之間的經控制之相對溼度下且 於約22°C至約26t範圍中之溫度進行。所得之展開直徑 和表面張力係如表1所示。 表1.展開測試結果 表面活性劑 濃度（重量％ ) 展開直徑（mm) 表面張力（mN/m) SS1 0.1 43 20.70 SS2 0.1 44 22.90 SS3 0.6 22 23.80 Neopelex 0.1 <4 • 蒸餾水 平衡 <4 72

實施例5 將SSI、SS2、SS3和NEOPELEX溶解於水中，得到 溶液濃度爲0.5重量％之最終溶液。將四個不同之原始狀 態的e-PTFE膜以SSI、SS2、SS3和NEOPELEX溶液處理 過夜，並使其於空氣中乾燥以形成經SS1處理的e-PTFE 膜（樣本3 )、經SS2處理的e-PTFE膜（樣本4)、經 SS3處理的e-PTFE膜（樣本5)和經NEOPELEX處理的 e-PTFE 膜（樣本 6)。 實施例6 將IPA溶解於水中，得到溶液濃度爲〇·5重量％之最 終溶液。將原始狀態的e-PTFE膜以IPA溶液處理過夜， 並進一步於濕潤狀態使膜進行水之通透性測試（樣本7) -44- 200803968 (41) 實施例7 樣本3、4、5 ' 6和7之水通透性係於室溫下、於約 0· 09百萬帕斯卡壓力下，使水不間斷流過膜持續約5分鐘 期間而量測。水通透値係以每單位時間、每單位表面積之 水量定義。表2列出量測的樣本3、4、5、6和7之通透 値。如表2所示，以高效展著表面活性劑（樣本3、4和 5 )處理的膜之水通透性係大於以非高效展著表面活性劑 A (樣本6 )或IP A (樣本7 )處理者。 表2.水通透性測量値 樣本 水通透性（g/min.cm2 ) 3 64.2 4 64.8 5 51.5 6 30.3 7 36.8 與根據本揭露之一或多種其他物質、組份或成分進行 首次接觸、原位形成、摻合或混合前之時間點存在之物質 、組份或成分係作爲參考基準。經指明作爲反應產物、形 成之混合物或類似者之物質、組份或成分，若爲熟此技藝 者（如化學家）以其普通常識配合根據本揭露之應用，於 執行接觸、原位形成、摻合或混合操作期間透過化學反應 或轉化作用，可增進識別性、特性或特徵。將化學反應物 或起始材料轉化成化學產物或最終材料之轉化反應爲連續 轉變過程，係與其發生的速度相互獨立。因此，當轉化過 •45- 200803968 (42) 程進行時，可能存有起始與最終材料之混合物，並可能存 有熟此技藝者以現行分析技術易於偵測或難以偵測之中間 產物（取決於其動力學生命期）。 & 於說明書或申請專利範圍中，以化學名或化學式提及 的反應物或組份，不論以卓數型或複數型，可表示其存在 於與另外的以化學名或化學型態提及之物質（如另外的反 應物或溶劑）進行接觸之前。若於產生之混合物、溶液或 φ 反應媒介中發生任何初始及/或過渡性化學變化、轉化作 用或反應，其可被視爲中間產物、母料和類似者，且可具 有與反應產物和最終材料之用途不同的利用性。其他接續 的改變、轉化作用或反應可能得自將特定的反應物及/或 組份一起置於爲完成本揭露所需之條件下。於這些其他之 接續的改變、轉化作用或反應中，反應物、成分或組份可 能一起被視爲或表示反應產物或最終材料。 前述實施例闡明本發明之一些特性。申請專利範圍係 Φ 用於以認知上最廣意的範圍主張本發明，且於此提出之實 " 施例係用來闡述選自各式所有可行之體系中的體系。因此 ' ’申請人認爲不應以選擇使用之實施例所闡明之本發明特 徵來限制申請專利範圍。於申請專利範圍中使用之名詞“ 包含”和其文法上之變異亦涵蓋並包括變化型及不同程度 之詞彙，諸如但不限於，“基本上由…組成，，和“由…組成” 。於提供必要範圍之同時，此等範圍亦包括於其間之所有 的次範圍。申請人預期熟此技藝者將瞭解此等範圍之變異 (然而非一般大眾），且申請專利範圍應涵蓋此等變異。 -46 - 200803968 (43) 科學與技術的進步可使現行因不精確語言而無法體現之等 效物或取代物成爲可行；此等變異亦應涵蓋於申請專利範 圍中。 【圖式簡單說明】 第1圖係水微滴與未經處理之ePTFE膜接觸的光學 影像；以及 φ 第2圖係水微滴與經處理之ePTFE膜接觸的光學影 像。 -47-

Claims (1)

1. 200803968 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種物件，其包含： 膜，其具有自第一表面延伸穿過該膜而至第二表面之 ，細孔；以及 表面活性劑，其與該膜之至少一表面相接觸，且該表 面活性劑於溶液中時能夠作爲高效展著劑（superspreader )，且該物件與流體接觸後之回應爲能夠濕潤該膜。 φ 2.根據申請專利範圍第1項之物件，其中該表面活性 劑包含式（I )之有機矽氧烷： (I ) (R1R2R3SiO1/2)(R4R5Si〇2/2)n(R6R10SiO2/2)p(R7R8R9SiO1/2) 其中ς‘η”係0至50之整數；“p”係1至50之整數；R1至 R9係獨立地於每次出現時爲氫原子、脂族基、芳族基或 環脂族基；以及R1G係式（II)之聚氧伸烷基： (II) Ri3(C2C3R110)w(C3H6〇)x(C4H8〇)yR12 其中“ w ”、“ y ”和“ Z ”係獨立地0至2 0之整數，唯其先決條 ^ 件係“w”大於或等於2且“w + x + y”係於約2至約20之範圍 一 中；R11係氫原子或脂族基，R12係氫原子、脂族基或羧 〜 酸鹽；以及R13係具有結構（ΠΙ)之二價脂族基： (III) -CH2-CH(R14)(R15)zO- 其中R14係氫原子或脂族基，R15係二價脂族基，以及“Z” 係〇或1。 3 .根據申請專利範圍第2項之物件，其中該表面活性 劑包含三矽氧烷烷氧化物。 4 ·根據申請專利範圍第1項之物件，其中該表面活性 -48- 200803968 (2) 劑包含連結至間隙物之第一疏水性部分體，且該間隙物係 連結至第二輸水性部分體以形成雙（Gemini )表面活性劑 ，且各疏水性部分體包含至少一個矽原子。 . 5·根據申請專利範圍第4項之物件，其中該間隙物包 _ 含選自銨基團、羧酸基團、磺酸基團、硫酸基團、亞磺酸 基團、膦酸基團、硼酸基團、脂肪酸基團、脂肪酸酯基團 、肽基團、碳水化合物基團或聚醚之部分體。 φ 6.根據申請專利範圍第4項之物件，其中該間隙物包 含式（VI )之聚醚： (VI) -(CH2)a-0-(C2H40)b(C2H3R160)e-(CH2)a-其中“a”係獨立地於每次出現時爲1至6之整數，“b”和 “c”係獨立地爲〇至12之整數，唯其先決條件係“b + c”小 於或等於12，以及R16係脂族基。 7 ·根據申請專利範圍第4項之物件，其中該第一疏水 性部分體或該第二疏水性部分體之一或二者包含式（VII Φ )或（VIII)之有機矽氧烷基團·· ‘ (VII) (R17R18R19Si01/2)2(R2°R21Si02/2)d(R22Si02/2)- ' (VIII) (R23R24R25Si01/2)(R26R27Si02/2)f(R28R29Si01/2)- 其中“d”係0至50之整數，“f”係1至50之整數，以及 R17至R29係獨立地於每次出現時爲氫原子、脂族基、芳 族基或環脂族基。 8 ·根據申請專利範圍第4項之物件，其中該第一疏水 性部分體或該第二疏水性部分體之一或二者包含式（IX) 、（X) 、（ XI)或（XII)之有機矽氧烷基團： -49- 200803968 (3) (IX) (R30R31R32Si)2(R33R34Si)d(R 35Si)_ (X) (R36R37R38Si)(R39R40Si)f(R4 (XI) (R43R44R45Si)2(CR46R47)d(R4 8Si)- (XII) (R49R50R51 Si)(CR52R53)f(R54 R55Si)- 其中“d”係獨立地於每次出現時爲0至50之整數，“b”係 獨立地於每次出現時爲1至50之整數，以及至R55 係獨立地於每次出現時爲氫原子、脂族基、芳族基或環脂 族基。 9 ·根據申請專利範圍第1項之物件，其中該表面活性 劑包含式（XIII )之有機矽氧烷： (XIII) (R56R57R58SiO1/2)(R59R6°SiO2/2)j(R6()R61R10Si〇1/2) 其中“Γ係〇至50之整數；R56係支鏈脂族基、芳族基、 環脂族基，或R62R63R64SiR65 ; R57和R58係獨立地於每次 出現時爲氫原子、脂族基、芳族基、環脂族基，或R56基 ;R59、R60、R62、r63和R64係獨立地於每次出現時爲氫 原子、脂族基、芳族基或環脂族基；R65係二價脂族基、 二價芳族基，或二價環脂族基；R6G和R61係獨立地於每 次出現時爲氫原子、脂族基、芳族基、環脂族基，或R56 基；以及R1G係式（Π)之聚氧伸烷基： (II) R13(C2H3Ru〇)w(C3H60)x(C4H80)yR12 其中“w”、“y”和“z”係獨立地0至20之整數，唯其先決條 件係“w”大於或等於2且“w + x + y”係於約2至約20之範圍 中；R11係氫原子或脂族基，R12係氫原子、脂族基或羧 酸鹽；以及R11係具有結構（ΙΠ)之二價脂族基： -50- 200803968 (4) (III) -CH2-CH(Rl4)(R15)z〇- 其中R14係氫原子或脂族基，R15係二價脂族基，以及“z” 係0或1。 10·根據申請專利範圍第1項之物件，其中該表面活 性劑之水溶液於濃度大於約〇 · 1重量％時，具有小於4 0 mN/m範圍中之表面張力。 1 1 ·根據申請專利範圍第1項之物件，其中1 0微升液 φ 滴之該表面活性劑的水溶液於疏水性表面上之展開直徑大 於五倍的1 0微升液滴之蒸餾水於疏水性表面上之展開直 徑，其中該等直徑係於塗佈該等液滴至該疏水性表面3 0 秒後所測得。 12.根據申請專利範圍第i項之物件，其中該表面活 性劑於pH爲約2至約1 〇之範圍的水溶液中係水解性穩 定者。 1 3 .根據申請專利範圍第1項之物件，其中該膜係由 • 選自由聚烯、聚伸芳基、聚醯胺、聚酯、聚楓、聚醚、聚 ‘ 丙嫌酸、聚苯乙烯、聚胺酯、聚芳酯、聚醯亞胺、聚碳酸 - 酯、聚苯氧化物及纖維素聚合物所組成的群組之材料；或 一或更多個前述材料之經取代的衍生物所形成。 1 4 .根據申請專利範圍第1項之物件，其中該膜包含 經鹵化的聚烯。 1 5 ·根據申請專利範圍第1項之物件，其中該膜包含 聚偏一氟乙烯或聚四氟乙烯之一或二者。 16·根據申請專利範圍第1項之物件，其中該膜係經 -51 - 200803968 (5) 展延、拉伸、發泡、沉積、穿孔或萃取，以形成形狀、尺 寸、體積或特性符合細孔形成方法之細孔。 1 7·根據申請專利範圍第1項之物件，其中該等細孔 、 之平均直徑於約1奈米至約1 000微米之範圍中。 1 8 .根據申請專利範圍第1項之物件，其中該表面活 性劑係可操作的，以使該膜自乾燥運送狀態成爲可濕潤者 〇 φ 19.根據申請專利範圍第1項之物件，其中1微升液 滴之水與該物件的表面之接觸角度小於約3 0度。 20.根據申請專利範圍第1項之物件，其中於室溫下 10個濕/乾循環後，於27吋Hg壓力差下，該物件之水流 速大於約1毫升/分鐘-公分。 2 1 . —種方法，其包含： 令多孔膜與表面活性劑接觸，其中該表面活性劑於溶 液中時具有作爲高效展著劑之能力；以及 φ 令該膜與流體接觸。 “ 22.根據申請專利範圍第21項之方法，更包含將該表 ， 面活性劑與該溶液混合以形成一或多種表面活性劑溶液、 表面活性劑穩定乳化劑、表面活形劑媒介之溶膠凝膠、表 面活性劑媒介之凝膠，或淤漿。 23.根據申請專利範圍第22項之方法，其中接觸包含 將該膜浸沒於該表面活性劑溶液的混合物中。 2 4 ·根據申請專利範圍第21項之方法，其中該溶液包 含一或多種水、醇、脂肪酸、酮、乙二醇或二醇。 -52- 200803968 (6) 25.根據申請專利範圍第21項之方法，更包含鞯加熱 或施加真空之一或二者，將溶劑自該溶液移除。 2 6 .根據申請專利範圍第2 5項之方法’其包含於移除 t 該溶劑後，循環該膜通過二或更多個濕/乾循環。 27·根據申請專利範圍第21項之方法，更包含於室溫 •I 下1 0個濕/乾循環後，於2 7吋H g壓力差下’令該流體以 大於約1毫升/分鐘-公分之流速流過^膜° ^ 28.根據申請專利範圍第21項之方法，更包含令該流 體流過該等膜細孔並自該溶液分離化學物質’使得該流體 於該膜的第一側富含該化學物質’且該流體於該膜的第二 側缺乏該化學物質。 29. —種物件，其包含： 用於過濾流體之化學惰性且疏水的機構；以及 用於令該過濾流體之機構的表面親水性化之機構。 3 0.根據申請專利範圍第29項之物件，其中該流體過 φ 濾機構係多孔或經穿孔者。 -53- 200803968 無 ·· 圖i 明 )L 2說 C單 第簡 為符 圖件 表元 代之 定圖 :指表 圖案代 表本本 代/^ Z-N 定一二 ^ (( 七 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無